تلعب صمامات المحرك دورًا حاسمًا في تشغيل محرك الاحتراق الداخلي والتحكم فيه ، وتعتبر صمامات المحرك بمثابة شرايين القلب التي منها يبدأ النبض ومنها تنطلق القوة . وفي هذا المقال سوف نتطرق إلى طريقة عمل صمامات المحرك وأهميتها في تنظيم أداء المحرك
صمامات السحب والعادم
هناك نوعان رئيسيان من صمامات المحرك – السحب والعادم. صمامات السحب هي المسؤولة عن السماح لخليط الهواء والوقود بالدخول إلى غرف الاحتراق في المحرك. عندما يتحرك مكبس المحرك للأسفل عند شوط السحب، يتم إنشاء فراغ داخل الأسطوانة. يُفتح صمام السحب في الوقت المناسب تمامًا، مما يسمح بسحب خليط الهواء والوقود من مشعب السحب. يتم التحكم بدقة في توقيت ومدة فتح الصمام بواسطة عمود الحدبات الخاص بالمحرك.
ومن ناحية أخرى، تعمل صمامات العادم على تسهيل طرد الغازات المحروقة من غرف الاحتراق بعد شوط الطاقة. عندما يتحرك المكبس لأعلى عند شوط العادم، فإنه يدفع غازات العادم خارج الأسطوانة إلى مشعب العادم. يفتح صمام العادم في اللحظة المناسبة لتحرير الغازات إلى نظام العادم. كما هو الحال مع صمامات السحب، تتم مزامنة توقيت ومدة صمامات العادم بدقة مع عمود الحدبات للمحرك.
سواء كنت من عشاق السيارات أو مجرد فضول بشأن ميكانيكا المحرك، فإن هذا الدليل الشامل سيزودك بفهم واضح لكيفية عمل صمامات المحرك.
1: تقديم صمامات المحرك
تعتبر صمامات المحرك من المكونات الأساسية التي تتحكم في تدفق خليط الهواء والوقود إلى غرفة الاحتراق وتسمح بخروج غازات العادم. وهي تتكون من نوعين رئيسيين: صمامات السحب وصمامات العادم. تعمل صمامات السحب على تسهيل دخول خليط الهواء والوقود، بينما تتيح صمامات العادم طرد غازات العادم.
2: آلية الصمام وتشغيله
يتم تشغيل صمامات المحرك من خلال عمود الحدبات، والذي يتزامن مع دوران العمود المرفقي للمحرك. تم تجهيز عمود الكامات بفصوص تمارس القوة على الصمامات من خلال سلسلة من المكونات الوسيطة مثل الرافعات، وأذرع الدفع، والأذرع المتأرجحة. أثناء دوران عمود الكامات، تقوم الفصوص بدفع الصمامات لفتحها وإغلاقها وفقًا لمتطلبات توقيت المحرك.
3: شوط السحب
أثناء شوط السحب، يتحرك المكبس إلى الأسفل، مما يخلق فراغًا داخل الأسطوانة. يُفتح صمام السحب، مما يسمح لخليط الهواء والوقود بالدخول إلى غرفة الاحتراق من مشعب السحب. يعد هذا الخليط ضروريًا لعملية الاحتراق ويساهم في إنتاج الطاقة للمحرك.
4: الضغط والخليط المضغوط
بمجرد اكتمال شوط السحب، يغلق صمام السحب. ثم يتحرك المكبس للأعلى أثناء شوط الضغط، ليضغط خليط الهواء والوقود داخل الأسطوانة. في الجزء العلوي من شوط الضغط، تقوم شمعة الإشعال بإشعال الخليط المضغوط، مما يؤدي إلى بدء شوط الطاقة. تعمل الغازات المتوسعة الناتجة عن الاحتراق على دفع المكبس إلى الأسفل، مما يولد الطاقة اللازمة لدفع السيارة.
5: شوط العادم
بعد شوط الطاقة، ينفتح صمام العادم، مما يسمح للغازات المحروقة بالخروج من الأسطوانة والتدفق إلى مجمع العادم. يتم بعد ذلك طرد هذه الغازات من المحرك عبر نظام العادم. يُغلق صمام العادم قبل أن يبدأ المكبس حركته لأعلى استعدادًا لشوط السحب التالي.
6: توقيت الصمام والتداخل
يعد توقيت الصمام أمرًا بالغ الأهمية لأداء المحرك بكفاءة. فهو يحدد مدة وتوقيت فتح وإغلاق الصمام، مما يضمن دخول خليط الوقود والهواء الأمثل وطرد غاز العادم. في بعض المحركات، هناك فترة وجيزة تسمى تداخل الصمامات، حيث يكون كل من صمامات السحب والعادم مفتوحة قليلاً في وقت واحد. يساعد هذا التداخل في التخلص من غازات العادم المتبقية وتعزيز كفاءة المحرك.
مكونات الصمامات
تتكون مجموعة الصمامات من عدة مكونات تعمل معًا لضمان التشغيل السليم للصمام. تشتمل هذه المكونات على نوابض الصمامات، والرافعات (الغمازات)، وأذرع الدفع (في محركات الدفع)، والأذرع المتأرجحة أو أتباع الكامات (في محركات الكامات العلوية). تضمن نوابض الصمام بقاء الصمامات مغلقة عندما لا يتم تشغيلها بواسطة فصوص عمود الكامات. تنقل الرافعات حركة عمود الكامات إلى أذرع الدفع أو الأذرع الهزازة، والتي تقوم بعد ذلك بفتح وإغلاق الصمامات.
تتميز محركات OHC (الكاميرا العلوية) بوجود عمود الكامات فوق رأس الأسطوانة، مما يسمح بالتشغيل المباشر للصمامات. في المقابل، تحتوي محركات الدفع على عمود الحدبات الموجود داخل كتلة المحرك، وتعتمد على أذرع الدفع والأذرع المتأرجحة لتشغيل الصمامات. عادةً ما تكون محركات OHC أكثر إحكاما وتوفر كفاءة أفضل لمجموعة الصمامات، في حين أن محركات الدفع أبسط وغالبًا ما تستخدم في المحركات ذات التكوين V.
اقرأ ايضا
محرك الاحتراق يرفض التنازل عن عرش السيارات